新疆维吾尔自治区新源县第六中学(835800) 张红梅 江苏省徐州市第二十九中学 (233400) 魏 海

现行多个版本的初中化学教材中都编排了探究微粒运动实验，旨在引导学生认识微粒的无规则运动，并发展“宏观辨识与微观探析”的学科素养。教材实验借助浓氨水与酚酞溶液进行实验，现象明显，但实验装置不能固定，操作因此不够简便；实验体系开放，又使得实验过程不够环保。

笔者在实验教学中研制出了一套专门的实验装置，用其探究微粒的运动性，不仅简约而且环保。

1 实验装置的制作

1.1 实验器材

125 mL广口瓶(含配套的单孔橡皮塞)，20 mm×200 mm玻璃管(含配套的橡皮塞)，2 mm×150 mm的金属丝，脱脂棉。

1.2 制作过程

(1)找1根2 mm×150 mm的金属丝，将其表面打毛，一端磨尖。

(2)取1个与20 mm×200 mm玻璃管的口径相配套的橡皮塞，将金属丝的尖端插入橡皮塞的反面，然后在金属丝上捆扎20～30个大小合适的脱脂棉球，如图2(a)所示。

(2)取1个20 mm×200 mm的玻璃管，按图2(b)所示，将插有金属丝的橡皮塞塞入玻璃管的管口。

(4)取1个与125 mL广口瓶的口径相配套的橡皮塞，在橡皮塞中心打1个粗孔，使其与20 mm×200 mm玻璃管的口径相匹配。

(5)取1个125 mL的广口瓶，按图2(c)所示，将图2(b)所示装置插入与广口瓶相配套的橡皮塞中将它们组合好(注意使玻璃管露出橡皮塞1～2 cm即可)。至此，探究微粒运动的多功能实验装置就做好了。

2 实验装置的应用

利用该实验装置，借助不同的试剂组合(如浓氨水与酚酞溶液、浓盐酸与石蕊溶液、蒸馏水与氯化钴溶液、浓醋酸与石蕊溶液、汽油与高锰酸钾溶液等)，可以分别进行多个探究微粒运动的实验。

2.1 借助浓氨水与酚酞溶液探究微粒运动

2.1.1 实验原理

浓氨水极易挥发，挥发出来的氨气接触到酚酞溶液中的水变为氨水；氨水显碱性(解离出大量的OH-)，能使酚酞溶液变红。

2.1.2 实验装置

实验装置如图3所示。

2.1.3 实验步骤

(1)在每个脱脂棉球上分别滴入适量的酚酞溶液，然后在广口瓶里注入适量的浓氨水，立即按图3所示快速连好实验装置。

(2)很快观察到，脱脂棉球自下而上逐渐变为红色，从而说明氨分子在不断运动。

(3)如果将广口瓶底部浸入60 ℃左右的热水中(加热1 min左右即可)，脱脂棉球变红的速率明显加快，进而说明温度升高时氨分子运动的速率加快。

(4)实验结束，从玻璃管口整体取下橡皮塞、金属丝和脱脂棉球，再将另外一个大小合适的橡皮塞旋入玻璃管口并塞紧，如图4所示，以防氨气逸出而影响下一次实验。

2.2 借助浓盐酸与石蕊溶液探究微粒运动

2.2.1 实验原理

浓盐酸极易挥发，挥发出来的HCl气体接触到石蕊溶液中的水变为盐酸；盐酸显酸性(解离出大量的H+)，能使石蕊溶液变红。

2.2.2 实验装置

实验装置如图5所示。

2.2.3 实验步骤

(1)在每个脱脂棉球上分别滴入适量的石蕊溶液，然后在广口瓶里注入适量的浓盐酸，立即按图5所示快速连好实验装置。

(2)很快观察到，脱脂棉球自下而上逐渐变红，说明氯化氢分子在不断运动。

(3)如果将广口瓶的底部浸入60 ℃左右热水中(加热1 min左右即可)，脱脂棉球变红的速率则明显加快，说明温度升高时氯化氢分子运动的速率加快。

(4)实验结束，从玻璃管口整体取下橡皮塞、金属丝和脱脂棉球，再将另外一个大小合适的橡皮塞旋入玻璃管口并塞紧，以防氯化氢气体逸出而影响下一次实验。

2.3 借助蒸馏水与氯化钴溶液探究微粒运动

2.3.1 实验原理

2.3.2 实验装置

实验装置如图6所示。

2.3.3 实验步骤

(1)在每个脱脂棉球上分别滴入适量的氯化钴溶液，然后将其烘干(变为蓝色)。

(2)在广口瓶里注入适量的蒸馏水，按图6所示连好实验装置。

(3)在常温下，一段时间后脱脂棉球自下而上逐渐变红，说明水分子在不断运动。如果使用50～60 ℃的热水，脱脂棉球变红的速率则明显加快，从而说明温度升高会加快分子运动。

(4)实验结束，从玻璃管口整体取下橡皮塞、金属丝和脱脂棉球，再将另一个大小合适的橡皮塞旋入玻璃管口并塞紧，以防水蒸气逸出而影响下一次实验。

3 实验装置的优点

(1)实验装置较为封闭，因此实验过程对环境友好；实验现象有趣，有利于激发学生的学习兴趣。

(2)实验装置固定，取用方便、操作简单，特别有利于多个班级的连续授课。

(3)每次实验结束，只需将附着在金属丝上的脱脂棉球暴露在阳光下(或用电吹风吹)一会儿，棉球就能恢复到实验前的颜色，下一次实验可以继续使用，这不仅节约试剂，也提高了实验效益。

(4)该实验装置既可用于课堂演示，也能用于分组实验和课外探究活动，因此丰富了中学化学实验教学资源。